Держатель образца для рентгенофлуоресцентного анализа

Изобретение относится к рентгенофлуоресцентному анализу жидких проб и может быть использовано при анализе медикобиологических препаратов, промышленных и сточных вод и др.

Известны держатели образца, представляющие собой диск-подложку из какого-либо вещества, например из фильтровальной бумаги [1] или полимерной пленки [2]. Исследуемую пробу помещают в центр этого диска.

Недостатки этих держателей заключаются в том, что при проведении рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) наряду с возбуждением атомов пробы происходит возбуждение атомов подложки, а также имеет место сильное рассеяние первичного рентгеновского излучения на материале подложки.

Наиболее близким к изобретению является держатель, выполненный в виде диска со сквозными отверстиями [3].

Анализируемый раствор, нанесенный на поверхность диска с отверстиями, удерживается в отверстиях силами поверхностного натяжения.

Диаметр отверстия выбирают максимально возможным из условия, что раствор еще удерживается на кромках отверстия силами поверхностного натяжения.

Недостатками является малый возможный диаметр отверстия, что, во-первых, ограничивает количество анализируемого раствора, а во-вторых, обуславливает необходимость сильной коллимации пучка излучения, что заставляет использовать излучатель высокой интенсивности, и увеличивает радиационную опасность.

Технический результат, получаемый при реализации предлагаемого устройства, заключается в повышении достоверности измерения за счет обеспечения анализа макроколичества жидких проб при широком пучке излучения и повышении радиационной безопасности за счет снижения интенсивности излучения.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в держатель образца для рентгенофлуоресцентного анализа жидких сред выполнен в виде плоского кольца из диэлектрика, не впитывающего влагу, или уже имеющего электрический заряд или способного к такому заряду, а вокруг кольца установлен контур из электропроводящего материала, подключенный к источнику электроэнергии.

Устройство показано на чертеже. Оно состоит из плоского кольца 1, имеющего в центре сквозное отверстие 2, и электропроводящего контура 3, подключенного к блоку электропитания 4.

Работа устройства основана на явлениях поверхностного натяжения жидкостей и взаимодействии электрических зарядов.

Известно, что капля жидкости может быть заряжена отрицательно при отрыве от большего количества жидкости, которая заряжается положительно [4].

Капля раствора, имеющая электростатический заряд, наносится на поверхность плоского кольца 1, имеющего в центре отверстие 2 и выполненного из материала, или имеющего электростатический заряд (из электрета), или способного получать такой заряд (из стекла, янтаря).

Раствор удерживается в отверстии кольца силами поверхностного натяжения, а также силами электростатического притяжения при разноименных зарядах раствора и кольца.

Для увеличения электростатического заряда на держателе, а также для компенсации утечки заряда используют подпитку заряда за счет внешнего электрического поля, создаваемого электропроводящим контуром, расположенным вблизи держателя.

Расчет расстояния контура от держателя осуществляют по известной методике [5].

При этом появляется возможность увеличить отверстие, увеличить количество пробы и за счет этого повысить достоверность измерения, а также уменьшить коллимацию излучателя, что позволяет использовать излучение меньшей интенсивности при сохранении условий анализа.

После высыхания раствора в отверстии держателя образуется пленка.

После образования пленки проводят анализ ее состава. Высыхание капли приводит к улучшению соотношения сигнал/фон за счет устранения рассеяния первичного возбуждающего излучения на матрице (например, Н₂О) анализируемой жидкости.

Указанные отличительные признаки в предложенном функционально-конструктивном единстве необходимы и достаточны для обеспечения заявленного технического результата.

Источники информации

1. Марков А.П. и др. Рентгеноспектральный анализ технологических растворов, Заводская лаборатория, 1981, т.47, №2, с.36-38.

2. Смагулова А.Н. и др. Рентгенофлуоресцентный анализ растворов, ЖАХ, 1985, т.40, №5, с.773-791.

3. Патент РФ №1763958, G01N 23/223, Держатель образца для проведения РФА жидких проб.

4. Вербицкий И.И. Электростатика и электромагнетизм, Минск, РИО БПИ, 1961, с.9.

5. Яворский Б.М., и др. Курс физики, т.2, Электричество и магнетизм, М., «Высшая школа», 1966, с.33-35.

Держатель образца для ренттенофлуоресцентного анализа жидких проб, выполненный в виде плоского кольца из материала, не впитывающего влагу, отличающийся тем, что кольцо выполнено из диэлектрика, или уже имеющего электрический заряд, или способного к такому заряду, а вокруг кольца установлен контур из электропроводящего материала, подключенный к источнику электроэнергии.